門檻值之界定

自動控制車輛在事故未發生前，每輛車輛皆以高車速、小車間距的方式串 聯，組成車隊形式來前進。為了控制自動控制車隊接近事故地點，定義出三個動 態區域，當AC 車輛行駛在這三個區域中，便分別決定了其車流行為：(1)車隊拆 解區(Platoon decomposing zone)； (2)事故造成之 AC 車輛跟車行為(incident- induced AC car-following zone)； (3)強制煞車(mandatory braking zone)。而這三個 動態區域由三個門檻值所界定出來，分別為X_b^σ、X^σ_f 、X_d^σ，表示由事故地點起 算到路段上游之實際縱向距離(如圖 3-2 所示)，其中σ 代表給定的目標 AC 車隊 σ；下標 b 表示強制煞車(mandatory braking)；下標 f 表示跟車行為(car following)；

下標d 表示為車隊拆解(platoon decomposing)。

門檻值X_b^σ是對於所有AC 車輛如果無法在跟車區中尋求變換車道成功時，

能夠從目標車隊σ 中拆解出來，並安全地停止在事故地點上游之最小的安全距離 要求，其中最小安全距離是車輛以最大減速度來減速所需之行駛距離。若AC 車 輛尚未進入此區域，則保持定速行駛，等待變換車道機會；若進入此區域則必須 強制煞車。

門檻值X^σ_f 是讓拆解後的AC 車輛在阻塞車道中調整車與車間的距離調整所

需的距離，因此由X_b^σ與X^σ_f 所構成的區域，稱為緩衝區(Buffer zone)，也是事故 造成之跟車區。當AC 車輛進入緩衝區後，可能會執行兩種情境：(1)調整車速及 安全距離，尋求成功變換車道；(2)若無法變換車道，便在事故阻塞車道中進行 跟車行為。

門檻值X_d^σ是當高速的目標車隊σ 以高速接近事故地點，然而進入此門檻距 離之後車隊開始拆解成單一的AC 車輛，並且採取減速來獲得車與車之間距可以 擴大，在車隊拆解之後，AC 控制策略由集中化(centralization)轉變成非集中化 (decentralization)，藉由個別 AC 車輛採取不同的交通策略來接近事故地點。

圖3-3 自動控制車隊前進之三個動態門檻

將(1)式整理之後得到如下：

式可以直接描述X_b^σ；在相等車間距的情形下，所有AC 車輛會以同樣的減速度

T

_mc ：變換車道平均所需時間(sec)

θ

_i^mc_σ ：預設之轉向角度(rad)

值得注意的是之前的車間距控制邏輯，AC 車輛調整速率讓速率與鄰近車道 j 的平均車速相等，並且在跟車的過程尋求變換車道的可能性，這樣兩階段的控

制機制可以達到路段之車流的新均衡狀態。因此，我們可以算出門檻值X^σ_f 為

X ^σ_f = X _b^σ + n_σ^tf × x_σ^tf (5) 同樣值得一提的是，如果在緩衝區有 AC 車輛完成變換車道，自動控制車道 上 AC 的車間距將變得更大，可以形成更安全的情形，所以X^σ_f 是符合最小的安

全要求。除此之外，我們也建議在阻塞車道上的AC 車輛能夠維持同樣的速率µ_σ^tb 和鄰近車道 j 之車輛平均速率相等，直到到達強制煞車區為止。

3.2.3 車隊拆解區之計算

X_d^σ是當目標車隊以高速從事故遠端接近事故地點，一旦AC 車輛進入由X_d^σ

及X^σ_f 所形成之區域，便拆解成單一AC 車輛。在這裡考慮目標車隊有

n

_σ^tb _輛車，

並且以速率µ 、靜態車間距_σ^tb x_σ^t0來移動。若AC 車輛還沒進入車隊拆解區，則拆 解的動作將不會進行，也就是整個目標車隊

σ

的所有AC 車輛在進入車隊拆解區 後進行拆解，並於其中穩定的移動時間

T

_d 秒，因此可得知

^{Xdσ −Xσf = +L ⎡}_⎣

(

^{nσtd − ×1}

) (

^L+xσt0

)

^⎤_⎦^+µσt0×Td (6) ^{⇒ Xdσ = Xσf +}

{

^{L +⎡}⎣

(

^{nσtd − ×1}

) (

^{L + xσt0}

)

^{+µσt0 ×Td⎤}⎦

}

(7) 式中，L：系統中車輛之平均車長(m)

T_d：在拆解區所行駛之時間(sec)

在文檔中 單一車道自動公路系統發生意外事故下自動車輛行為模擬 (頁 40-45)